Диски чи лапи?
Дискові борони використовують для поверхневого обробітку грунту, культиватори - для глибокого розпушування. Це відомо всім. Але ці знаряддя різняться й іншими важливими деталями, про які ми довідалися від фахівців зі стерньового обробітку грунту.
Дискові борони використовують для поверхневого обробітку грунту, культиватори - для глибокого розпушування. Це відомо всім. Але ці знаряддя різняться й іншими важливими деталями, про які ми довідалися від фахівців зі стерньового обробітку грунту.
Диски борін: маленькі й рівні або великі й зазубрені?
В усіх компактних дискових борін, а їх нині пропонують майже 40 фірм-виробників, диски встановлено навскіс до напрямку руху агрегату й поверхні грунту. Це можливо тільки в тому разі, якщо кожний диск має підшипник.
Кут установлення дисків. Оскільки в компактних борін кожний диск вмонтовано в окрему опору, то їх можна встановлювати в двох напрямках. Це — істотна відмінність від класичної дискової борони із суцільною віссю. Кут атаки показує відхилення диска від лінії руху агрегату в градусах. Що більший цей кут, то більша поверхня впливу дисків, і обробіток здійснюється по всій ширині захвату знаряддя. Щоправда, при цьому збільшуються тягове зусилля, витрата палива, зношення, бічна тяга та ймовірність засмічення. В екстремальних випадках диск перестає обертатися. В разі гострого кута атаки борона гірше заглиблюється, й грунт обробляється тільки вузькими смугами.
Кут установлення диска до дна борозни показує відхилення диска від поверхні поля, від нього залежить ширина захвату диска (суцільне підрізання грунту). Якщо диск установлено практично горизонтально до поверхні грунту, він немов “прокочується” по ньому, замість того, щоб заглиблюватися, але при цьому краще проходить по камінню.
Майже всі фірми випускають борони з постійним кутом атаки. До того ж, диски першого ряду встановлено під гострішим кутом до напрямку руху (наприклад, 17°), бо вони мають врізатися в необроблений грунт і при цьому не засмічуватися.
Другий ряд дисків “бере на себе” пухкий грунт і рослинні рештки (небезпека засмічення) від першого ряду й обробляє грунт у міжряддях першого ряду. Тут краще встановлювати кут на 25° менший, ніж у першому ряду.
Кріплення дисків. У більшості борін використовують кріплення дисків за допомогою гумових елементів (демпферів), які вперше з’явилися у фірми Vаеderstad.
Приблизно такий самий принцип дії у листових ресор, установлених на боронах Heliodor від фірми Lemken.
Переваги: проста конструкція, надійне функціонування, не потребує витрат на технічне обслуговування. Правда, ресори й гумові демпфери не компенсують повністю бічне відведення встановлених навскіс дисків.
Залежно від вологості й типу грунту, а також від глибини обробітку, зсув дисків потрібно регулювати (як обертання кермового колеса вбік під час руху схилом). Між дисками першого ряду завжди залишається необроблена смуга, яку обробляють диски другого ряду.
Якщо зсув відрегульовано неправильно, тоді на полі залишаються “гребінці”. Борони з дорогою системою примусового керування ведення колією не мають потреби в регулюванні зміщення дисків (наприклад, Rubin від фірми Lemken).
Втім, щоб правильно оцінити якість роботи дискової борони, треба вийти з трактора: через високо підняту підрізану дисками землю й добротні прикочувальні знаряддя з трактора важко простежити, чи правильно встановлено зміщення дисків.
Рівно зрізаних шарів грунту, які утворюються в разі використання культиватора зі стрілчастими лапами, під час роботи дискової борони досягти практично не вдається.
Форма й діаметр дисків. Маленькі диски діаметром 450 мм часто мають рівний різальний або злегка зазубрений край. Такі борони дешевші й легші, це є перевагою начіпних знарядь. Їхня основна функція — поверхневий обробіток стерньових полів, грунти яких добре піддаються обробітку.
Що важчий (сухіший) грунт, то більше рослинних решток (особливо — стерня ріпаку, кукурудзи, зернових у разі високого зрізування), що інтенсивніше потрібно перемішувати грунт, то більшими мають бути диски (понад 500 мм). Більші диски захоплюють більшу площу.
Вирізані (зазубрені) диски інтенсивніше впливають на грунт, краще заглиблюються й легше обертаються. Вони дуже добре зарекомендували себе під час обробітку кукурудзяних полів і задернілих грунтів. Завдяки зазубреним більшим дискам, компактні борони універсальніші в своєму використанні, тому їхнє застосування не обмежується тільки першим стерньовим обробітком. Але й ціна в них вища, а маса — більша.
Хвилясті диски переносять із собою більшу кількість землі й таким чином поліпшують ефект перемішування. Але якщо дискові “хвилі” занадто великі, то диск випуклим боком практично лягає на поверхню землі, внаслідок чого врізання в грунт погіршується, а зношування диска підвищується.
Втім, для підготовки насіннєвого ложа, наприклад після зяблевої оранки, на деяких знаряддях перед першим рядом дисків установлюють вирівнювальну планку Crossboard. Улітку в такий спосіб можна поліпшити розподілення соломи.
Прикочувальні котки і маса. Компактна борона має потребу в більшій швидкості. Але з її збільшенням і розміщенням дисків практично паралельно поверхні грунту борона “котиться” ним, не завжди дотримуючись при цьому бажаної глибини обробітку. Коток слугує для заглиблення борони, прикотковування зерна, що обсипалося, й насіння бур’янів та перенесення ваги на диски. Одно слово, коток має бути важким!
Перенесення ваги котка на диски здійснюється переставленням болтів або гідравлічним циліндром. Важкі котки потребують начіпних знарядь у тяговому зусиллі й збільшують вимоги до тракторів, що суперечить низькій потребі в тязі компактних дискових борін. За великого навантаження на вісь смуга розвертання ущільнюється, а застосування напівначіпних версій коштує дорожче.
Деякі знаряддя можна баластувати додатковими вантажами на рамі. І хоча їхній монтаж і демонтаж обтяжливі, зате ці вантажі прямо впливають на диски. Невелика відстань до задньої осі трактора забезпечує краще співвідношення важелів і дає змогу тримати піднімальну силу в допустимих межах.
Хвилястіші диски пересувають більше землі, водночас у вологих умовах відкриті котки швидше засмічуються (зате в сухих умовах грунт краще кришиться). Вмонтовані в знаряддя або перед прикотковувальним котком стійки штригеля притримують земляний потік, запобігають закиданню землею дисків або котків і поліпшують кришіння. У вологих умовах і з великою кількістю пожнивних решток штригель може засмітитися, тому він має легко регулюватися або зніматися. Що більші й хвилястіші диски, то важливіша наявність штригеля, але при цьому він збільшує вартість агрегату, його довжину й вагу.
Помилки під час регулювання й зношення. Неправильно налагоджені компактні дискові борони рухаються за трактором не рівно, а дещо навскіс. Це особливо помітно на причіпних знаряддях. Помилки: причіпна висота дишля не підходить, раму розміщено не рівно по горизонталі. Через це перший ряд дисків працює глибше, ніж другий, і бічне відведення більше не може компенсуватися самим агрегатом. Такий самий ефект зафіксовано і в начіпних знарядь через дуже коротку або дуже довгу центральну тягу.
Завдяки обертанню диска, опір оброблюваного дисковою бороною грунту менший, ніж у разі використання культиватора, навіть за високої швидкості руху. В культиваторів крива, що показує зношення лап, має форму прямої й паралельна прямій, яка відображає оброблену площу. У компактних дискових борін — це крива, що перебуває до моменту зміни дисків або підшипників унизу координатної площини (непропорційно високий підйом прямій витрат).
Великий діаметр дисків, товстий матеріал і висока якість сталі стримують момент підвищення витрат, але він набагато відчутніший. Якість підшипників і дисків важко розпізнати зовні — це підвищує ризик у разі придбання дешевих знарядь. На відміну від багатьох культиваторів, у дискових борін майже неможливо перейти на альтернативні деталі.
Невелика довжина конструкцій, несприйнятливість до засмічення, якісне вирівнювання завдяки сферичним дискам і акуратне прикотковування — попри всі модні тенденції, культиватори зі стрілчастими лапами були й залишаються для багатьох господарств універсальним дешевим знаряддям для дрібного й середнього стерньового обробітку. Але все-таки під час підготовки грунту до висіву по мульчі вони гірше загортають у грунт солому й утворюють валки на більшій глибині. Крім того, на дуже вологому грунті лапа культиватора працює, як кельма штукатура (ущільнення), на поверхню виносяться глинисті грудки, а витрата палива збільшується. Останнім часом майже всі виробники культиваторів експонують знаряддя, що забезпечує інтенсивнішу роботу: його можна використовувати і для традиційного обробітку, і як універсальний агрегат.
Крок сліду лап та інше. Міжлапова відстань — це відстань між стійками на одному брусі. Крок сліду лап — це загальна кількість лап, розділена на ширину захвату агрегату. Цей показник характеризує інтенсивність роботи культиватора. Прохід між органами поперечних рядів — це відстань від передніх лап до розміщених за ними навскіс лап другого ряду. Цей прохід визначається кількістю брусів, відстанню між ними й кількістю лап. Залежно від висоти рами, він є чинником, що визначає доступність для засмічення. Вузький крок сліду лап (інтенсивне перемішування) й більший прохід між органами поперечних рядів досягається зміною кількості лап. За триточкового навішення межі значно вужчі, ніж у причіпних знарядь. Начіпні важкі культиватори з більш ніж трьома брусами, хорошим вирівнювальним знаряддям і важкими котками на практиці майже незастосовні.
Універсальний культиватор має потребу у високій рамі, щоб забезпечувати якісне перемішування, бо за максимальної робочої глибини має залишатися 40–50 см у висоту (тобто висота рами має сягати 70–80 см). Так само й опорна балка для вирівнювальних органів має бути встановлена дуже низько.
Лапи — найголовніше. Ширина лап і їхня кількість визначають інтенсивність роботи культиватора й розмір грудок на важких грунтах. Широкі лапи й великий крок їхнього сліду залишають за собою великі земляні грудки, які можна розбити, лише доклавши чимало зусиль. Робочі глибина й ширина лап дуже тісно взаємозалежні між собою. Що важчий грунт, то більшою має бути робоча глибина й меншим — крок сліду лап та вужчою — сама лапа.
Форма лап. Форма, ширина й робоча глибина дуже впливають на результат роботи, витрату палива й зношення матеріалу.
Універсальні стрілчасті лапи зарекомендували себе під час обробітку грунту на глибину від 4 до 8 см. Вони суцільно зрізують шар, мають малий кут установлення до дна борозни й низький ефект перемішування. Доступність для засмічення висока. Універсальні стрілчасті лапи зношуються, зазвичай, дуже швидко.
Плоскорізальні лапи походять від двобрусових компактних культиваторів-глибокорозпушувачів, але дороблені для культиваторів з більшою кількістю брусів. Вони працюють на глибині від 5 до 15 см. Сучасні плоскорізальні лапи складаються з окремого наконечника (долота), полиці й (іноді) напрямної пластини.
Долото забезпечує надійне заглиблення й краще розкришення грунту. Полиці слугують для перевертання й розкришення шару. Але якщо потрібен обробіток на глибину понад 15 см, то полиці треба демонтувати, що в багатьох лап робиться дуже просто. У цьому разі зменшуються витрата палива й “ефект кельми”.
Вузькі й долотоподібні лапи: що глибшим має бути обробіток (понад 20 см), то вужчою може бути лапа. Дуже вузькі лапи мають ширину від 40 до 50 мм і лише закривають стійки лап, щоб захистити їх від зношення.
Подвійні, серцеподібні лапи — вже неактуальні. Вони дешеві й перевертаються в разі зношення, внаслідок чого ефект роботи й перемішування більше не конкурентоспроможний: грунт розрізається грудками, кришиться мало й майже не перемішується.
Але якщо культиватор можна використовувати як для мілкого, так і для глибокого обробітку грунту, то без зміни лап не обійтися. Фірми-виробники пропонують різні, більш-менш практичні, варіанти зміни робочих органів. Для глибокого обробітку плоскорізальні лапи не придатні, але ж у машин теж міняють зимові шини на літні!
Нахил до дна борозни, радіус і спіралізація: гостріший кут установлення долота до дна борозни поліпшує врізання лап у грунт, при цьому культиватору потрібно більше тяги, і він рухається неспокійно. Долото плоскорізальної лапи за великого нахилу до дна борозни працює значно глибше, ніж полиці, орний горизонт утворюється нерівномірний, а витрата палива збільшується.
Радіус показує вигин лапи й напрямної пластини, якою сковзає земля. У хороших культиваторів грунт легко й плавно зісковзує з лапи, як у пральній машині, інтенсивно перемішується. Занадто великий радіус робить культиватор легким, і при цьому земля через раму викидається нагору.
Грунт у цьому разі краще кришиться, але він потрапляє на солому, й ефект перемішування зменшується. Невеликий радіус збільшує опір, отже, збільшується ймовірність засмічення. Для глибокого розпушування грунту радіус лапи не повинен бути маленьким, бо тоді грунт повертається в уже оброблений орний горизонт.
Напрямні пластинки, повернені поперемінно вліво і вправо, відводять грунт убік. На легких грунтах й/або за наявності великої кількості рослинних решток (стерня ріпаку, кукурудзяна солома) це унеможливлює забивання. Прямі напрямної пластини перемішують інтенсивніше, тому що грунт довше перебуває перед стійкою. На важких грунтах лапи культиватора очищаються краще, тому тут усе свідчить на користь прямих напрямних пластин.
Кручені напрямні пластини тепер “у моді”, але для кращого результату роботи важливіші все-таки форма лапи, радіус і кількість стійок.
Для ретельного перемішування та якісної роботи на глибині 20 см важливою є кількість робочих органів і тільки потім — форма лап. До того ж, щоб грунт пройшов через весь культиватор, потрібний час — він не повинен викидатися нагору або збиратися перед культиватором (ефект “видавлювання”, як на токарному верстаті). Навіть якщо потужність трактора під час роботи на глибині оранки й вузького кроку лап дає змогу збільшувати швидкість, не можна їхати швидше 5–6 км/год. Зі збільшенням швидкості вдвічі зношення й витрата палива непропорційно зростають.
Твердий сплав і захист від перевантаження. Що твердіший сплав лап, то довший термін їхньої служби. Але лапи з твердого металу — крихкі й чутливі до каменів, наприклад, за наїзду на велике каміння вони ламаються. Найдовший термін придатності — у долота з напаяними пластинами із твердого сплаву. Але й за долотом матеріал має бути зміцнений, позаяк він стирається.
Що глибше має працювати культиватор, то важливіший захист від перевантаження, навіть на полях із невеликою кількістю каміння. Завдяки перевантажувальному запобіжнику компенсуються пікові навантаження. Якщо навантаження менше, то й небезпека розривання рами менша. Дедалі більше виробників захищають культиватори за допомогою гвинтових ресор із високим зусиллям спрацювання, які не потребують техобслуговування. Пружинні стійки в цьому разі помітно поступаються: за високого навантаження й великої глибини вони насилу утримують постійний рівень, і через велике навантаження стійка може не витримати і зламатися.
Вирівнювання дисками або пружинами. Що більший крок сліду лап, то інтенсивніше мають працювати вирівнювальні органи, адже вирівнювання є першочерговим завданням культиватора.
Навіть якщо зуби залишають після себе цілі насипи, якісне коткування хоч і зможе їх вирівняти, але лише поверхово. Насипи істотно сильніше прикотковуються, ніж впадини, тому, особливо в сухих умовах, падалиця й бур’яни проростають нерівномірно.
Кращу якість роботи забезпечують сферичні диски, якщо вони правильно встановлені. Завдяки їм можна досягти додаткового ефекту перемішування, але вони в жодному разі не повинні перебирати на себе обробіток грунту. Правильно встановлені диски мають працювати на такій глибині, щоб залишати за собою грунт — до використання котка — рівним. Занадто низько встановлені диски утворять насип, занадто високо — працюють неефективно.
У кожному разі сферичні диски потрібно монтувати на несучій балці котка, щоб за кожної зміни глибини їх не доводилося знову регулювати. Спеціальні крайові диски унеможливлюють утворення насипів із боків. Підпружинені диски краще піднімаються вгору в разі наїзду на каміння. Їхнім недоліком є зависока ціна, можливі високі витрати в разі пошкодження підшипників, більша вага в начіпних агрегатів і “чутливе” налаштування.
Простішими, легшими й дешевшими є вирівнювальні балки із пружинними робочими органами, які за наїзду на перешкоди теж піднімаються вгору. Їхня ефективність менша, і за великої кількості рослинних решток вони можуть утворювати валки. Але якщо перед котком встановити вирівнювальну балку Crossboard, то цей недолік усувається.
Функції прикотковувального котка. Мабуть, у жодного іншого сільгоспзнаряддя останніми роками так не розширилися варіанти виконання, як у прикотковувальних котків. Тож пропонуємо короткий огляд їхніх основних функцій.
Опора: коток має забезпечувати точність дотримання глибини й не просідати в грунт. Що легший грунт, то більшим має бути діаметр закритого котка, інакше перед котком збереться земля, що може призвести до його зупинки.
Прикотковування: кільцеві котки забезпечують точніше дотримання глибини обробітку. Гострі профілі кілець і ножі між ними забезпечують ще й кришіння грунту. Але небезпека забивання камінням при цьому збільшується. Суцільне прикотковування закритим котком може призвести до замулення грунту.
Надійність: відкриті котки сприйнятливіші до налипання землі, забивання або ушкодження камінням. На важких грунтах котки очищуються самостійно завдяки високому числу обертів. Правда, маленькі відкриті котки швидше забиваються, якщо грунт від зубів або сферичних дисків потрапляє прямо в коток.
Транспорт: деякі гумові пневматичні котки під час пересування дорогами несуть на собі культиватор. Тому, особливо для переїздів польовими дорогами, коток має бути не суцільним, а розділеним, з маятниковим навішенням, інакше все навантаження переміщується на середину котка.
Ці котки залишають на дорогах багато бруду, тож краще використати їх як транспортні колеса під час розвороту на полі, а для пересування дорогами застосовувати спеціальні шасі.
Звичайно, багато культиваторів і глибокорозпушувачів і для розвороту на розворотній смузі використовують власне шасі.
Г. Х.